基于室内定位的定位方法及其装置的制造方法_3

文档序号:8384265阅读:来源:国知局
差值为5,在Y轴上差值为10。根据一设定系数,如 1/5,于是获得补偿值为(1. 00, -2. 00)。
[0化4] 在经过一秒钟后,修正后的惯导定位点坐标为(17. 00,17. 00)。再经过一秒钟后, 第二次用户相对于藍牙基站的定位点坐标为(7. 00,7. 00),修正后的惯导定位点坐标为 (17. 00,17. 00)。重新计算所述惯导定位点坐标与所述用户相对于藍牙基站的定位点坐标 之间的定位差值,即可W获得在X轴上差值为10,在Y轴上差值为10。根据设定系数,如 1/5,于是获得补偿值为(2. 00, 2. 00)。又经过一秒钟后,第二次修正后的惯导定位点坐标为 (15. 00,15. 00)。W此类推,每经过一秒钟,重复上述步骤(a)至步骤(C)。
[0化5] 当用户处于静止状态时,通过执行下述步骤W使所述用户相对于藍牙基站的定位 点坐标替换所述惯导定位点坐标,进而对所述惯导定位点坐标进行一次性补偿,从而快速 达到用户的实际位置。
[0化6] W下再通过一例子进行说明。当判断出用户处于静止状态,且确认藍牙基站定位 延时(例如3秒钟)已过的情况下,通过用户相对于藍牙基站的定位点坐标(例如(13.00, 25. 00))替换惯导定位点坐标为(18. 00,15. 00),W进行一次性补偿修正。即修正后的惯导 定位点坐标为(13. 00, 25. 00)。
[0化7] 参见图2所示,本发明还提供一种基于室内定位的定位装置200,其包括;一数据 包接收模块210、一距离值计算模块230、一藍牙基站定位点获取模块240、一惯导定位点获 取模块250、一用户移动判断模块260、一多次动态补偿模块270和一一次性补偿模块280。 [0化引其中,所述数据包接收模块210,用W接收至少两个藍牙基站所发送的数据包,W 获取所述数据包所包含的信号强度值。若用户的移动路径为固定路线,在一定条件下可W 只需接收两个藍牙基站(例如Beacon基站)所发送的数据包即可。若进行平面定位,需要 接收至少=个藍牙基站所发送的数据包。当然,接收更多藍牙基站所发送的数据包,更有利 于对用户的精确定位,但是需大量的数据处理及计算,W至使得相关设备/终端需承载较 大的负荷。因此,优选的,接收=个至五个藍牙基站所发送的数据包即可,也就是说,在室内 部署=个至五个藍牙基站为较佳方案。
[0化9] 所述距离值计算模块230,可W与所述数据包接收模块210相连,用W根据信 号强度值计算所述至少两个藍牙基站至一移动终端的距离值。在获得信号强度值之 后,计算所述藍牙基站至一移动终端的距离值。该距离值的计算可W根据W下公式: 其中,屯是已知藍牙基站与用户之间的距离;RSSIim是藍牙基站与用 户之间距离1米时测试到的RSSI值;RSSIcut是移动终端当前获得的藍牙基站的RSSI值;n是信号衰减系数。由于每一个藍牙基站的情况不同,不能采用通用方式来实现满足所有藍 牙基站至用户的距离值计算,否则容易会产生误差。因此,本发明通过在数据包中包含有多 个距离值计算的参数,如RSSIim和n,W减少误差。于是,在获取信号强度值的同时,接收到 距离值计算的参数的相应信息,进而获得不同藍牙基站至用户的相应距离值。
[0060] 所述藍牙基站定位点获取模块240,与所述距离值计算模块230相连,用W根据计 算出的距离值获得持有所述移动终端的一用户相对于藍牙基站的定位点坐标。在一时间阔 值内,获得至少=个W上藍牙基站的数据包。进一步根据几何原理(或称平面法),W及计 算出的距离值,并结合藍牙基站的坐标,可W获得用户相对于藍牙基站的定位点坐标。优选 采用最小二乘逼近法来实现计算用户相对于藍牙基站的定位点坐标,其中最小二乘逼近法 是使用户相对于藍牙基站的定位点至已知藍牙基站之间距离的差值为最小。若接收到有效 数据包越多,则获得的定位信息越稳定可靠。
[0061] 所述惯导定位点获取模块250,用W根据一加速度传感器获得用户的移动距离,并 且根据一地磁传感器获得用户的移动方向,W获得用户的相对位移所对应的惯导定位点坐 标。在本实施方式中,所述惯导定位点获取模块250通过所述加速度传感器(例如=轴加 速度传感器)W采集加速度数据。详细而言,首先获取用户正常移动时所述=轴加速度传 感器的加速度巧片所输出的具有一定规律的波动信息,该波动信息的频率可W拟合成为用 户移动时的步伐频率,接着,通过一信号处理模块(图中未示)对所述步伐频率进行处理, W获得用户的步伐数,再通过所述步伐数乘W普通步长距离,可W获得用户的移动距。进一 步,所述惯导定位点获取模块250通过所述=轴地磁传感器W获得用户的移动方向,从而 可W计算得到用户的相对位移量,并且结合用户起始点的坐标,W进一步获得相应的惯导 定位点坐标。
[0062] 所述用户移动判断模块260,分别与所述藍牙基站定位点获取模块240和惯导定 位点获取模块250相连,用W判断用户当前是否处于移动,若是,则调用所述多次动态补偿 模块270,否则,调用所述一次性补偿模块280。需注意的是,由于惯导易受到非走路动作、 步长不一致等因素的影响,因此通过上述藍牙基站定位点获取模块240和惯导定位点获取 模块250所获得的定位点坐标具有一定的误差,随着时间的增加,该误差在理论上会不断 地增加。考虑到藍牙基站定位易受到信号稳定处理的延时影响,实际的位置需要一时间阔 值(例如3秒钟左右)的延时才能得到,于是,在本发明实施方式中,需要通过藍牙基站定 位和惯导定位相结合方式,W对用户进行准确定位。在藍牙基站定位和惯导定位相结合而 对用户进行定位过程中,需要通过一定的补偿方式对获得的坐标点信息进行修正。在优选 的实施方式中,所述用户移动判断模块260进一步包括一用户移动确定单元261,用W通过 加速度传感器获得用户的当前移动距离的变化量,W确定用户当前是否处于移动。当判断 出用户处于移动状态,则调用所述多次动态补偿模块270,当判断出用户处于静止状态,贝U 调用所述一次性补偿模块280。
[0063] 所述多次动态补偿模块270,与所述用户移动判断模块260相连,用W通过所述用 户相对于藍牙基站的定位点坐标对所述惯导定位点坐标进行多次动态补偿。在优选实施方 式中,所述多次动态补偿模块270进一步包括;一定位差值计算单元271,用W计算所述惯 导定位点坐标与所述用户相对于藍牙基站的定位点坐标之间的定位差值;一补偿值获取单 元272,与所述定位差值计算单元271相连,用W根据一设定系数,W获得所述定位差值对 应的补偿值;一惯导定位点修正单元273,与所述补偿值获取单元272相连,用W根据所述 补偿值对所述惯导定位点坐标进行补偿修正。于是,不仅解决藍牙基站定位具有一定延时 性问题,而且不影响到用户导航的连贯性。优选的,所述多次动态补偿模块270进一步包 括:一重复调用单元275,用W在一第一时间阔值内,重复依次调用所述定位差值计算单元 271、所述补偿值获取单元272和所述惯导定位点修正单元273。
[0064]所述一次性补偿模块280,与所述用户移动判断模块260相连,用W通过所述用户 相对于藍牙基站的定位点坐标替换所述惯导定位点坐标,W对所述惯导定位点坐标进行一 次性补偿,从而快速达到用户的实际位置。
[00化]在本发明的优选实施方式中,所述定位装置200可W进一步包括一过滤模块220, 所述过滤模块220分别与所述数据包接收模块210和所述距离值计算模块230相连,用W 过滤所述数据包的信号强度值。所述过滤模块220进一步包括;一存储管道建立单元221, 用W建立一存储管道,W使所述数据包暂存于其中;一数据包获取单元222,与所述存储管 道建立单元221相连,用W当经过一第二时间阔值后,从所述存储管道中获取相应的第一 数据包,并且获取所述第二时间阔值至一第=时间阔值期间内所对应的第二数据包,其中 所述第二时间阔值发生在所述第=时间阔值之后;一数据包过滤单元223,与所述数据包 获取单元222相连,用W通过平均法对第一数据包和第二数据包所形成的第=数据包进行 过滤,W获取过滤后的信号强度值。
[0066] 参见图3所示,本发明还提供一种移动终端300,其包含上述任一所述基于室内定 位的定位装置200。在优选的实施方式中,所述移动终端300还包含一=轴加速度传感器 301和一=轴地磁传感器302。所述=轴加速度传感器301用W获取用户的移动距离,所述 =轴地磁传感器302用W获取用户的移动方向。可选的,所述移动终端300进一步包含= 轴巧螺仪303,所述=轴巧螺仪303用W惯导定位。另外,所述移动终端300通过藍牙4. 0 协议接收藍牙基站所发送的数据包。所述藍牙协议的版本并非用W限定本发明。优选地采 用藍牙4. 0协议,能够使移动终端对用户定位和导航具
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